[发明专利]基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统及其处理方法

说明书

发明领域

本发明是关于城市生活污水处理厂污泥的处理方法，特别是指一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统及其处理方法。

背景技术

近年来随着城市化进程加快，人口逐渐向城镇集中，城市生活污水产生量越来越多，生活污水经过生化处理，在污水得到净化的同时，将产生大量的剩余污泥。这种污泥含水量高、易腐烂，有强烈的臭味，并且含有寄生虫卵、病原微生物及重金属，如不加以妥善处理，任意排放，将会造成严重的二次污染。

污泥含水率越高，其热值越低，含水率是制约污泥处理和资源化利用的关键问题，因此污泥深度脱水是解决污泥问题的关键。在进入焚烧线之前，必须对污泥进行干化处理，将污泥含水率从80%降低到60%以下，目前对污泥的干化处理有流化床、带式、转盘式、薄层涡轮、空心桨叶等多种新型的处理方法，这些干化技术有着许多突出的优点，但在处理过程中仍需要消耗大量的能量，而且在处理过程中会产生废水、废气，需设置相应的处理设施，这些处理技术往往导致了污泥的干化成本过高，无法满足经济性的要求，工程应用受到很大限制。

随着人们对环境要求越来越高，对污泥进行“减量化、无害化、资源化”处理，最终实现综合利用，是科学处理城市污水处理厂污泥的唯一途径。

发明内容

本发明是针对目前污泥处理方法的局限性，提供一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统及其处理方法，以达到污泥“减量化、无害化、资源化”的目的，同时降低了污泥的处理成本。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧系统，该系统包括依次线性连接的污泥调理压滤干化单元、破碎输送单元、焚烧发电单元及烟气净化单元；其中：

污泥调理压滤干化单元包括前置料仓、污泥调理池、污泥螺旋输送机、污泥螺杆泵、双隔膜真空压滤机、空压机、真空冷凝系统；前置料仓通过污泥螺旋输送机与污泥调理池连接，而污泥调理池通过管道、污泥螺杆泵连接双隔膜真空压滤机，同时空压机与真空冷凝系统亦连接于双隔膜真空压滤机；

破碎输送单元包括破碎机、皮带输送机及螺旋输送机；破碎机通过输送管道与上述双隔膜真空压滤机连接，而螺旋输送机通过皮带输送机与破碎机连接；

焚烧发电单元包括炉排式焚烧炉、汽轮机和发电机，三者依次线性连接；

烟气净化单元包括依次线性连接的石灰仓、石灰泵、反应塔、活性炭仓和布袋除尘器。

所述烟气净化单元的布袋除尘器进一步连接引风机、烟囱。

所述焚烧发电单元中的炉排式焚烧炉为二段式垃圾焚烧炉排，该炉排采取逆推炉排和顺推炉排相结合的方式。

一种基于垃圾炉排炉焚烧的污泥干化焚烧处理方法，具体步骤为：

1）将含水率为80%的污泥卸入前置料仓，前置料仓底部的污泥螺旋输送机将污泥匀速定量送入调理池，在污泥进入调理池的同时，将稀释水加入调理池，污泥达到高限位液位时，停止进泥，搅拌混匀；调理好的含水率90%的污泥通过污泥螺杆泵送入双隔膜真空压滤机进行压滤脱水；并通过蒸汽加热抽真空脱水干化；

2）干化污泥经破碎机破碎后，作为炉排焚烧锅炉燃料；

3）通过皮带输送机和螺旋输送机将干化污泥送入垃圾焚烧锅炉进料口内，干化污泥与生活垃圾一起进入炉排式焚烧锅炉进行焚烧处理，产生高温高压蒸汽，推动汽轮机发电，以达到节能和余热利用的目的；

4）污泥焚烧后产生的有害气体与焚烧发电单元烟气可一起经过垃圾焚烧发电单元的烟气处理系统处理，从而使烟气排放指标达到环保要求；

5）污泥压滤液进入滤液沉淀池沉淀处理，上清液用于污泥的稀释，并作为滤布冲洗水循环使用，污泥干化的废热气体经抽真空冷凝后产生的废水进入污水处理系统处理后达标排放，废气进入垃圾炉排炉焚烧系统的垃圾池；

6）污泥干化后与垃圾掺烧产生的飞灰固化后送往填埋场进行填埋，炉渣则可作为制建筑材料的原料。

所述步骤1）的稀释水与污泥按1：1重量比例加入调理池，使污泥含水率由进料的80%调整到90%，搅拌25～35分钟，完成污泥调理。

所述步骤1）中的污泥前置料仓、调理池、双隔膜真空压滤机采用密闭系统，由风机将污泥产生的臭味送入焚烧炉热解以消除。

所述步骤1）中利用垃圾焚烧发电单元的废热蒸汽，在压滤脱水的过程中通入1-2 kg/cm² 压力，温度为110℃～120℃的废热蒸汽对污泥加热干化并抽真空，经过4h 脱水干化后的污泥泥饼含水率达到30%以下，保证干化污泥入炉后的热值。